Les constituants minéraux

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On appelle terre fine la terre dont on a éliminé les cailloux et graviers de plus de 2mm. Elle est constituée de sable, de limon et d'argile dont on peut connaître les proportions respectives grâce à l'analyse granulométrique, qui les classifie selon leur taille.
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Triangle de texture du GEPPA

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Cité par HENIN, GRAS, MONNIER

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Les agronomes ont défini la notion de texture qui rend compte du comportement du sol au champ. Ce comportement est fortement dépendant de la taille des constituants du sol. Ainsi, les proportions respectives de sables, limons et argile permettent d'exprimer la texture du sol, notion qualitative, par une grandeur mesurable. Ceci permet une classification conventionnelle des sols à l'aide d'un triangle de texture comme celui défini par le GEPPA (Groupe d'Etude des Problèmes de Pédologie Appliquée).

Il est ainsi possible de prévoir le comportement physique du sol, son potentiel de production, les dates et types d’interventions culturales.

Les particules argileuses jouent un rôle important sur la capacité d’échange cationiquecapacité d’échange cationiqueDéfinition: Mesure chimique conventionnelle réalisée sur un échantillon de terre, destinée à approcher la capacité d’un sol à stocker de façon réversible des éléments minéraux échangeables notamment des cations....
(CEC) assurant la mise en réserve de nombreux éléments nutritifs présents dans le sol et sur la capacité de rétention de l’eau ou réserve utile.

 

Bilan de la matière organique

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Dans le cadre d'une politique de gestion et de conservation des sols, intégrant les aspects agronomiques et patrimoniaux, les contraintes économiques et les préoccupations environnementales...
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Modèle mathématique

Nous avons retenu l'exemple proposé par Agro-Transfert en Picardie.

Source : http://www.agro-transfert-rt.org/index.php/fr/nos-projets/preservation-des-ressources-naturelles/-gestion-et-conservation-de-letat-organique-des-sols-

Dans le cadre d’une politique de gestion et de conservation des sols, intégrant les aspects agronomiques et patrimoniaux, les contraintes économiques et les préoccupations environnementales, Il est pertinent de s’interroger sur

  • l'évolution des teneurs en matières organiques des sols et sur les conséquences d'une baisse de ces teneurs en termes de fertilité et de comportement des sols.
  • l'effet de certaines pratiques sur cette évolution (conséquence de l'exportation de la biomasse, intérêt des TCS - Techniques Culturales Simplifiées - , apports de produits organiques…).

SIMEOS-AMG, un outil de simulation de l'évolution à long terme des stocks et des teneurs de carbone organique des sols, fondé sur le modèle de calcul de bilan humique AMG de l'INRA de Laon est facile à mettre en œuvre à partir de données disponibles dans une exploitation. Il est utilisé pour simuler l'évolution à long terme des teneurs et stocks en carbone organique du sol sous l'effet du système de culture, puis visualiser rapidement l'effet de changements de pratiques culturales. Il est adapté à la région Picarde.

 

Évolution du Stock de Corganique sur 0-30cm

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Simulation des effets d'un système de culture (actuel) et des effets comparés de changement des pratiques sur l'état organique du sol à long terme

Système de culture actuel : Colza/blé/orge; Limon moyen à 16% d'argile; 2.2% de MO Labour 1an/3 à 22 cm de profondeur ; culture intermédiaire 1an/3 ; pailles restituées.

 

 

Bilan des éléments nutritifs minéraux

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Il convient de se placer dans les mêmes conditions (de prélèvement et méthodes d'analyse) pour pouvoir comparer (variation spatiale parfois plus importante que la variation temporelle pour certains indicateurs avec un référentiel d'interprétation parfois fruste) Dans ces conditions, le suivi analytique peut rendre compte du bien fondé (ou non) d'une politique de fertilisation.
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Suivi analytique

Il convient de se placer dans les mêmes conditions (de prélèvement et méthodes d'analyse) pour pouvoir comparer (variation spatiale parfois plus importante que la variation temporelle pour certains indicateurs avec un référentiel d'interprétation parfois fruste)

Dans ces conditions, le suivi analytique peut rendre compte du bien fondé (ou non) d'une politique de fertilisation.

 

Le suivi parcellaire individualisé

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Source : http://www.gemas.asso.fr/?documentation=transparents

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Calcul de bilan apport/export

http://www.unifa.fr/raisonner-la-fertilisation/calculer-les-apports/fertilisation-p-a-k.html

Principe : sur une rotation complète, il faut s'assurer que les exportations en P2O5 K2O et MgO des récoltes sont bien compensées par des apports dans un sol correctement pourvu afin d'entretenir la fertilité et les réserves du sol.

 

Quantification des apports

Totaliser les éléments par année : Minéraux + Organique = Apports.
Les Apports sont exprimés en kg/ha P2O5, K2O et MgO pour les fertilisants minéraux comme pour les effluents organiques (fumiers, lisiers, composts...).

 

Évaluation des exportations

Les Exportations sont calculées à partir du rendement de la culture multiplié par la teneur en P2O5, K2O et MgO des parties récoltées. Le calcul se fait au minimum sur 3 années.

 

Interprétation de la valeur du bilan

 P2O5K2OMgO
< à 0 kg/ha/an   ex. : -3 ex. : -9
0 à + 9      
+10 à + 19 ex. : +10    
+20 à + 29      
+30 à + 39      
≥ à + 40      

Selon l'élément minéral considéré, la valeur du bilan ne génère pas la même interprétation.

  • dans le BRUN, constitution des réserves, si le sol est déjà bien pourvu, il est possible d'économiser sur les apports
  • dans le VERT, entretien au plus juste, il faut surveiller l'état des réserves par analyse de terre tous les 5 ans
  • dans le ROUGE, la fertilité du sol s'appauvrit dans cet élément.
    Si le sol n'est pas bien pourvu, il y a un risque :
    • de pénaliser l'alimentation des culture
    • de ne pas bénéficiez du maximum d'efficacité de l'azote

Le bilan moyen annuel pour chaque élément doit couvrir les pertes annuelles par lessivage ou fixation, ces pertes varient selon le type de sol.

Bilans régionaux de fertilisation UNIFA depuis vingt ans    ▶ Pour en savoir plus

 

 

Le suivi de la fertilité

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Une analyse de terre donne une photographie instantanée reflétant en partie l'état de fertilité du sol.
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Le suivi de la fertilité chimique
Le suivi de la fertilité biologique

 

Quel que soit le diagnostic, il convient de contrôler dans le temps le résultat d'une politique de fertilisation à moyen terme (environ tous les 5 ans) pour les éléments fertilisants minéraux et à long terme (dix ans et plus) pour la gestion de la matière organique.

Ce suivi peut combiner plusieurs indicateurs :

  • Les résultats d’analyse de terre, comparés à intervalles réguliers ;
  • le solde du bilan de fertilisation apports-exports.

Le suivi de la fertilité chimique

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Il convient de se placer dans les mêmes conditions (de prélèvement et méthodes d'analyse) pour pouvoir comparer (variation spatiale parfois plus importante que la variation temporelle pour certains indicateurs avec un référentiel d'interprétation parfois fruste) Dans ces conditions, le suivi analytique peut rendre compte du bien fondé (ou non) d'une politique de fertilisation.
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Suivi analytique

Il convient de se placer dans les mêmes conditions (de prélèvement et méthodes d'analyse) pour pouvoir comparer (variation spatiale parfois plus importante que la variation temporelle pour certains indicateurs avec un référentiel d'interprétation parfois fruste)

Dans ces conditions, le suivi analytique peut rendre compte du bien fondé (ou non) d'une politique de fertilisation.

 

Le suivi parcellaire individualisé

suivi-parcellaire-individualise

Source : http://www.gemas.asso.fr/?documentation=transparents

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Calcul de bilan apport/export

http://www.unifa.fr/raisonner-la-fertilisation/calculer-les-apports/fertilisation-p-a-k.html

Principe : sur une rotation complète, il faut s'assurer que les exportations en P2O5 K2O et MgO des récoltes sont bien compensées par des apports dans un sol correctement pourvu afin d'entretenir la fertilité et les réserves du sol.

 

Quantification des apports

Totaliser les éléments par année : Minéraux + Organique = Apports.
Les Apports sont exprimés en kg/ha P2O5, K2O et MgO pour les fertilisants minéraux comme pour les effluents organiques (fumiers, lisiers, composts...).

 

Évaluation des exportations

Les Exportations sont calculées à partir du rendement de la culture multiplié par la teneur en P2O5, K2O et MgO des parties récoltées. Le calcul se fait au minimum sur 3 années.

 

Interprétation de la valeur du bilan

 P2O5K2OMgO
< à 0 kg/ha/an   ex. : -3 ex. : -9
0 à + 9      
+10 à + 19 ex. : +10    
+20 à + 29      
+30 à + 39      
≥ à + 40      

Calculez votre bilan sur la rotation de cultures de votre parcelle     ▶ À lire aussi

Selon l'élément minéral considéré, la valeur du bilan ne génère pas la même interprétation.

  • dans le BRUN, constitution des réserves, si le sol est déjà bien pourvu, il est possible d'économiser sur les apports
  • dans le VERT, entretien au plus juste, il faut surveiller l'état des réserves par analyse de terre tous les 5 ans
  • dans le ROUGE, la fertilité du sol s'appauvrit dans cet élément.
    Si le sol n'est pas bien pourvu, il y a un risque :
    • de pénaliser l'alimentation des culture
    • de ne pas bénéficiez du maximum d'efficacité de l'azote

Le bilan moyen annuel pour chaque élément doit couvrir les pertes annuelles par lessivage ou fixation, ces pertes varient selon le type de sol.

Bilans régionaux de fertilisation UNIFA depuis vingt ans    ▶ Télécharger

Le suivi de la fertilité biologique

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Dans le cadre d'une politique de gestion et de conservation des sols, intégrant les aspects agronomiques et patrimoniaux, les contraintes économiques et les préoccupations environnementales...
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Modèle mathématique

Nous avons retenu l'exemple proposé par Agro-Transfert en Picardie.

Source : http://www.agro-transfert-rt.org/index.php/fr/nos-projets/preservation-des-ressources-naturelles/-gestion-et-conservation-de-letat-organique-des-sols-

Dans le cadre d'une politique de gestion et de conservation des sols, intégrant les aspects agronomiques et patrimoniaux, les contraintes économiques et les préoccupations environnementales, Il est pertinent de s'interroger sur

  • l'évolution des teneurs en matières organiques des sols et sur les conséquences d'une baisse de ces teneurs en termes de fertilité et de comportement des sols.
  • l'effet de certaines pratiques sur cette évolution (conséquence de l'exportation de la biomasse, intérêt des TCS - Techniques Culturales Simplifiées – souvent associées à l’introduction de cultures intermédiaires , apports de produits organiques…).

SIMEOS-AMG, un outil de simulation de l'évolution à long terme des stocks et des teneurs de carbone organique des sols, fondé sur le modèle de calcul de bilan humique AMG de l'INRA de Laon est facile à mettre en œuvre à partir de données disponibles dans une exploitation. Il est utilisé pour simuler l'évolution à long terme des teneurs et stocks en carbone organique du sol sous l'effet du système de culture, puis visualiser rapidement l'effet de changements de pratiques culturales. Il est adapté à la région Picarde.

 

Pour en savoir plus

Agro-Transfert Picardie a mis au point avec ses partenaires un modèle prédictif de l’évolution du stock de carbone organique dans les sols.
Source : http://www.agro-transfert-rt.org/index.php/fr/nos-projets/preservation-des-ressources-naturelles/-gestion-et-conservation-de-letat-organique-des-sols

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Évolution du Stock de C organique sur 0-30cm

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Simulation des effets d'un système de culture (actuel) et des effets comparés de changement des pratiques sur l'état organique du sol à long terme

Système de culture actuel : Colza/blé/orge; Limon moyen à 16% d'argile; 2.2% de MO Labour 1an/3 à 22 cm de profondeur ; culture intermédiaire 1an/3 ; pailles restituées.

La teneur en matière organique est ramenée au volume de terre et transformée en masse en utilisant une valeur de densitédensitéDéfinition: La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure à 4 °C pour les liquides et les solides. La densité est une grandeur sans dimension et sa valeur s'exprime sans unité de mesure.Très souvent, le terme de densité est utilisé improprement à la place de masse volumique...
apparente du sol. La quantité de matière organique dans un sol peut être ramené à son poids en tonnes de carbone par hectare dans l’horizon 0-30cm.

Le système actuel fréquent en Picardie entraine une augmentation du stock de carbone dans les sols. Toutes les pailles sont restituées au sol, la succession colza-blé-orge comporte une culture intermédiaire et le labour peu profond n’intervient qu’un an sur trois.

 

 

L'analyse biologique

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L'analyse biologique permet d'évaluer l'évolution du statut organique du sol. Un premier indicateur est le rapport C/N (carbone total sur azote total du sol).
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Un rapport C/N < 10 met en évidence une vie microbienne intense qui ne va pas dans le sens de la formation de composés organiques stables.

En complément, il y a la détermination du coefficient de minéralisationminéralisationDéfinition: Transformation de la matière organique qui conduit à la formation de sels minéraux où les éléments fertilisants deviennent solubles et accessibles aux plantes....
K2 (analyse non disponible en routine), il permet d’élaborer un diagnostic des conditions d’évolution de la matière organique.

On peut enfin mesurer trois compartiments au sein de la matière organique du sol :

  1. la Matière Organique Vivante (MOV) ou biomasse microbienne qui regroupe les micro-organismes du sol (bactéries, champignons…). On calcule la quantité de carbone qui est générée par des vapeurs de chloroforme (technique de fumigation-extraction) appliquées sur les organismes vivants. Le carbone organique émis est alors comparé à celui d’un échantillon témoin du sol, non fumigé. Le supplément de carbone extractible est directement proportionnel à la biomasse microbienne présente.
  2. la Matière Organique Labile (MOL), qui est la matière organique non vivante, extraite à l’eau chaude sous pression
  3. la Matière Organique Stable (MOS), qui résulte de la différence entre la Matière Organique Totale et la somme de Matière Organique Vivante et de la Matière Organique Labile. Ce compartiment est le plus important (75% du total).

 Le carbone fixé par la photosynthèsephotosynthèseDéfinition: La photosynthèse végétale consiste à réduire le dioxyde de carbone de l'atmosphère par l'eau absorbée par les racines à l'aide de l'énergie solaire captée par les feuilles, en présence de sels minéraux, avec libération d'oxygène, afin de produire des glucides....
des plantes est la source d’énergie des organismes vivants dans le sol. L’aération du sol, son humidité, son pHpHDéfinition: Notation qui rend compte de la concentration en ions H+ du milieu et désigne ainsi le caractère très acide (pH 4 à 5,5), acide (5,5 à 6,8), neutre (6,8 à 7,2) ou alcalin (supérieur à 7,2) d’un sol....
et sa température sont les principales conditions de leur développement.

 

Abondance lombrienne en fonction du PH

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L'analyse physique

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A partir d’un prélèvement d’échantillon de terre, l’analyse physique étudie le type de sol et les stocks de carbone au travers de :
  • la granulométrie, qui définit la répartition des particules minérales de la terre fine, entre l’argile, les sables, les limons –fin et grossier-
  • la matière organique, calculée à partir de la teneur en carbone organique mesurée dans le sol préalablement séché et tamisé à 2 mm.
  • d’autres mesures telles que les caractéristiques hydriques du sol (capacité de rétention d’eau), la stabilité structurale du sol (type de cultures/apports organiques). Ce ne sont pas des méthodes de routine.
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les méthodes d'échantillonnage (Fiche FERTI-pratiques N°2 – Analyse de terre)    ▶ Pour en savoir plus

 

L’échantillonnage de sol est constitué par mélange de 12 à 14 prélèvements individuels réalisés à une profondeur de 25 à 30 cm dans les terres arables. On considère que les plantes trouvent la majeure partie de leur alimentation dans ce volume de terre ;

Pour qu’un échantillon soit représentatif, il faut :

  • prélever dans une zone homogène
  • prélever toujours à la même saison
  • adopter une méthode et la conserver pour les analyses suivantes
  • attendre au minimum de 2 à 4 mois après un apport de fumier ou d’engrais.

 

2 méthodes d'échantillonnage

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D'après GEMAS

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Le recours à un laboratoire agréé par le Ministère de l'Agriculture garantit la mise en œuvre de méthodes normalisées d'analyse.

 

Qu’est-ce qu’un sol ?

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Le sol provient en général de l'altération de la roche mère sous-jacente, appelée sous-sol. La formation du sol s'établit à l'interface entre la lithosphère, l'atmosphère ; l'hydrosphère et la biosphère. L'action des plantes et de tous les organismes vivant dans le sol est déterminante dans le fonctionnement du sol.
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La pédologiepédologieDéfinition: Science qui étudie les phénomènes d’altération des roches, les sols qu’ils engendrent et leur évolution....
décrit les différents types de sols ainsi formés, en distinguant la couche arable et le sol sous-jacent. Le sol présente naturellement plusieurs couches superposées en profondeur. Comme elles sont plus ou moins horizontales, on les appelle des "horizons" et on les nomme de haut en bas par les premières lettres de l’alphabet. "A" correspond à la couche humifère, " B " à la couche médiane et " C " est une transition avec la roche sous-jacente.

L’agriculteur travaille la couche arable correspondant à une partie de l’horizon A. Cet horizon  plus riche en matières organiques est plus coloré, il est le siège d’une intense activité biologique. Sa composition est modifiée par la présence des cultures et les apports de fertilisants au cours des années.

Les horizons sous-jacents, entre la couche arable et la roche mère, contribue aussi à la nutrition de la plante en éléments minéraux et en eau. L'agronomieagronomieDéfinition: Science des relations entre le sol, le climat et les végétaux cultivés....
s'intéresse à ces deux horizons à travers le profil cultural.

 

Schéma des différentes couches d'un sol

couches-sol

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Ses constituants
Les états de la fertilité
Le diagnostic de fertilité
Le suivi de la fertilité

 

 

Ses constituants

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Le sol comprend des constituants solides (minéraux et organiques), des liquides et des gaz. Les espaces vides peuvent représenter 50% du volume total. Ils sont occupés par de l’eau et de l’air. L’air pénètre dans le sol et l’eau s’y infiltre.
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Les constituants minéraux
La matière organique
L'eau
L'air

 

Exemple de partage des composants principaux
dans un sol cultivé (en volume)

exemple-partage-composants-sol-cultive

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Les constituants minéraux

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On appelle terre fine la terre dont on a éliminé les cailloux et graviers de plus de 2mm. Elle est constituée de sable, de limon et d'argile dont on peut connaître les proportions respectives grâce à l'analyse granulométrique, qui les classifie selon leur taille.
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Triangle de texture du GEPPA

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Cité par HENIN, GRAS, MONNIER

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Les agronomes ont défini la notion de texture qui rend compte du comportement du sol au champ. Ce comportement est fortement dépendant de la taille des constituants du sol. Ainsi, les proportions respectives de sables, limons et argile permettent d'exprimer la texture du sol, notion qualitative, par une grandeur mesurable. Ceci permet une classification conventionnelle des sols à l'aide d'un triangle de texture comme celui défini par le GEPPA (Groupe d'Etude des Problèmes de Pédologie Appliquée).

Il est ainsi possible de caractériser le comportement physique du sol. La texture est un des paramètres qui détermine le potentiel de production d’un sol.

Les particules argileuses jouent un rôle important sur la capacité d'échange cationique (CEC) assurant la mise en réserve de nombreux éléments nutritifs présents dans le sol et sur la capacité de rétention de l'eau ou réserve utile.

La matière organique

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La fraction solide de la terre fine comprend généralement 2 à 5% de matière organique et 95 à 98% de matière minérale.
La matière organique du sol est la fraction comprenant les constituants issus, pour l'essentiel, de la transformation des résidus végétaux du sol, des résidus animaux et des corps microbiens.
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Cette matière organique est répartie en deux catégories :

  • la matière organique libre, séparable par des moyens physiques, correspondant essentiellement aux débris végétaux (résidus culturaux divers, racines mortes),
  • la matière organique liée à la fraction minérale, non séparable par des moyens mécaniques, c'est-à-dire associée aux minéraux du sol, appelée traditionnellement humus, de couleur noirâtre. Ce terme d'humus, un peu vague a laissé la place au terme « matières organiques des sols » (MOS). Nous verrons au chapitre suivant comment il se décline

Ref. Guide de la fertilisation raisonnéefertilisation raisonnéeDéfinition: L'objectif de la fertilisation raisonnée est de satisfaire les besoins nutritionnels des plantes en complétant l'offre du sol en éléments minéraux dans des conditions économiquement rentables et dans le respect de l'environnement (COMIFER, 1995)....
, Christian Schvartz,Jacques Decroux,Jean-Charles Muller, 2005, France Agricole Ed.

 

L'humus constitue la fraction stabilisée des matières organiques mortes dans le sol. Il a des propriétés similaires à celles de l'argile : il a un rôle de cohésion pour créer des « mottes » et a une très grande capacité de rétention de l'eau et d'adsorption des cations.
Une petite partie de l'humus est minéralisée chaque année sous l'action des microorganismes du sol. Cette minéralisationminéralisationDéfinition: Transformation de la matière organique qui conduit à la formation de sels minéraux où les éléments fertilisants deviennent solubles et accessibles aux plantes....
joue un rôle important dans l'activité biologique des sols.

Il est important de surveiller par analyse la teneur en matières organiques des sols (MOS) car c'est un élément de la fertilité et de la capacité de production d'un sol. Les matières organiques jouent sur plusieurs facteurs dans le sol :

Ses propriétés physiques et chimiques

    • Effets favorables sur la stabilité des agrégats et la structure du sol.
    • Accroissement de la capacité de rétention en eau
    • Augmentation de la capacité d'échange cationique C.E.C.

 

Son activité biologique

    • Stimulation de l'activité des micro-organismes

 

Les conditions de nutrition des plantes

De façon pratique, pour le pas de temps d'une rotation culturale, les gains sont exprimés en multipliant la quantité de matière organique incorporée au sol par un coefficient de transformation en « Matières Organiques du Sol » (MOS), appelé coefficient isohumique K1.
Les pertes sont calculées à partir du stock de MOS multiplié par un coefficient K2, coefficient de minéralisationminéralisationDéfinition: Transformation de la matière organique qui conduit à la formation de sels minéraux où les éléments fertilisants deviennent solubles et accessibles aux plantes....
annuelle des MOS.

L'eau

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Le sol a une fonction de réservoir d'eau pour la plante et lui assure la presque totalité de ses besoins. L'eau dissout les éléments nutritifs pour constituer la solution du sol qui alimente les racines. Plus la texture d'un sol est fine, plus sa réserve en eau est élevée.
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L'infiltration de l'eau dans le sol est d'autant plus importante et rapide que la surface offre plus d'obstacles au ruissellement, que la texture du sol est plus grossière (sables) et que la structure est plus poreuse.

L'eau infiltrée se charge sur son passage en oxygène, gaz carbonique et sels minéraux.
Une partie de l'eau d'infiltration peut être perdue par drainagedrainageDéfinition: Evacuation des eaux excédentaires dans le sol par gravité (drainage naturel) ou au moyen de drains ou de fossés....
, durant les périodes humides ou en cas d'irrigation mal conduite, entraînant des pertes d'éléments minéraux.

 

Cycle de l'eau

eau

Source : http://irrigants-vienne.com/comprendrelirrigation/Technologie.php

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La circulation de l'eau est lente dans un sol non saturé.

Une partie de l'eau du sol est perdue par évaporation à la surface du sol mais la plus grande part est absorbée par les racines et évaporée par les feuilles (évapotranspiration nécessaire à la photosynthèsephotosynthèseDéfinition: La photosynthèse végétale consiste à réduire le dioxyde de carbone de l'atmosphère par l'eau absorbée par les racines à l'aide de l'énergie solaire captée par les feuilles, en présence de sels minéraux, avec libération d'oxygène, afin de produire des glucides....
).

L'air

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Un ensemble de gaz circulent dans les interstices du sol, essentiellement dioxyde de carbone (CO2), oxygène (O2), azote (N2), vapeur d'eau (H2O).
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La porosité du sol et sa distribution conditionnent les échanges gazeux  entre le sol et l'atmosphère. Une modification des échanges de gaz avec l'atmosphère et de l'activité biologique entraîne un changement de composition du mélange gazeux au sein du sol par rapport à celle de l'atmosphère. Une majorité d'organismes vivants du sol consomment de l'oxygène et rejettent du gaz carbonique (CO2). Les racines ont besoin également de cet échange gazeux qui correspond à la respiration, source d'énergie.

En présence d'un excès d'eau et lorsque le drainagedrainageDéfinition: Evacuation des eaux excédentaires dans le sol par gravité (drainage naturel) ou au moyen de drains ou de fossés....
est insuffisant, les racines et les microorganismes souffrent de l'absence d'oxygène. Une décomposition anaérobie (en l'absence d'oxygène) des matières organiques favorise d'autres populations de microorganismes qui réduisent le nitrate en protoxyde d'azote (N2O) ou en diazote (N2) par dénitrification ou le sulfate en hydrogène sulfureux détecté à l'odeur d'œuf pourri (H2S).

La matière organique

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La fraction solide de la terre fine comprend généralement 2 à 5% de matière organique et 95 à 98% de matière minérale.
La matière organique du sol est la fraction comprenant les constituants issus, pour l'essentiel, de la transformation des résidus végétaux du sol, des résidus animaux et des corps microbiens.
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Cette matière organique est répartie en deux catégories :

  • la matière organique libre, séparable par des moyens physiques, correspondant essentiellement aux débris végétaux (résidus culturaux divers, racines mortes),
  • la matière organique liée à la fraction minérale, non séparable par des moyens mécaniques, c'est-à-dire associée aux minéraux du sol, appelée traditionnellement humus, de couleur noirâtre. Ce terme d'humus, un peu vague a laissé la place au terme « matières organiques des sols » (MOS). Nous verrons au chapitre suivant comment il se décline

Ref. Guide de la fertilisation raisonnéefertilisation raisonnéeDéfinition: L'objectif de la fertilisation raisonnée est de satisfaire les besoins nutritionnels des plantes en complétant l'offre du sol en éléments minéraux dans des conditions économiquement rentables et dans le respect de l'environnement (COMIFER, 1995)....
, Christian Schvartz,Jacques Decroux,Jean-Charles Muller, 2005, France Agricole Ed.

 

L'humus constitue la fraction stabilisée des matières organiques mortes dans le sol. Il a des propriétés similaires à celles de l'argile : il a un rôle de cohésion pour créer des « mottes » et a une très grande capacité de rétention de l'eau et d'adsorption des cations.
Une petite partie de l'humus est minéralisée chaque année sous l'action des microorganismes du sol. Cette minéralisationminéralisationDéfinition: Transformation de la matière organique qui conduit à la formation de sels minéraux où les éléments fertilisants deviennent solubles et accessibles aux plantes....
joue un rôle important dans l'activité biologique des sols.

Il est important de surveiller par analyse la teneur en matières organiques des sols (MOS) car c'est un élément de la fertilité et de la capacité de production d'un sol. Les matières organiques jouent sur plusieurs facteurs dans le sol :

Ses propriétés physiques et chimiques

    • Effets favorables sur la stabilité des agrégats et la structure du sol.
    • Accroissement de la capacité de rétention en eau
    • Augmentation de la capacité d'échange cationique C.E.C.

 

Son activité biologique

    • Stimulation de l'activité des micro-organismes

 

Les conditions de nutrition des plantes

De façon pratique, pour le pas de temps d'une rotation culturale, les gains sont exprimés en multipliant la quantité de matière organique incorporée au sol par un coefficient de transformation en « Matières Organiques du Sol » (MOS), appelé coefficient isohumique K1.
Les pertes sont calculées à partir du stock de MOS multiplié par un coefficient K2, coefficient de minéralisationminéralisationDéfinition: Transformation de la matière organique qui conduit à la formation de sels minéraux où les éléments fertilisants deviennent solubles et accessibles aux plantes....
annuelle des MOS.

 

 

L’air

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Un ensemble de gaz circulent dans les interstices du sol, essentiellement dioxyde de carbone (CO2), oxygène (02), azote (N2), vapeur d'eau (H2O).
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Source Guide de la Fertilisation

La porosité du sol et sa distribution conditionnent les échanges gazeux  entre le sol et l’atmosphère. Une modification des échanges de gaz avec l’atmosphère et de l’activité biologique entraîne un changement de composition du mélange gazeux au sein du sol par rapport à celle de l’atmosphère. Une majorité d’organismes vivants du sol consomment de l’oxygène et rejettent du gaz carbonique (CO2). Les racines ont besoin également de cet échange gazeux qui correspond à la respiration, source d’énergie.

En présence d’un excès d’eau et lorsque le drainagedrainageDéfinition: Evacuation des eaux excédentaires dans le sol par gravité (drainage naturel) ou au moyen de drains ou de fossés....
est insuffisant, les racines et les microorganismes souffrent de l'absence d'oxygène. Une décomposition anaérobie (en l’absence d’oxygène) des matières organiques favorise d’autres populations de microorganismes qui réduisent le nitrate en protoxyde d’azote (N2O) ou en diazote (N2) par dénitrification ou le sulfate en hydrogène sulfureux détecté à l’odeur d’œuf pourri (H2S).